福建泰寧何寶山金礦田成礦規(guī)律與找礦預測

陳國建

(福建省閩北地質(zhì)大隊，福州，350002)

泰寧何寶山金礦田位于武夷成礦帶中段, 北東向崇安—石城構造帶與北東東向泰寧—政和構造帶交會部位。礦田由何寶山、長興、梅橋南、梅橋北、五里亭、南坑尾6個礦床組成。近年來，福建省閩北地質(zhì)大隊在何寶山地區(qū)開展的地質(zhì)普查工作取得顯著進展，已發(fā)現(xiàn)有何寶山、長興中型巖金礦床和梅橋南、五里亭小型巖金礦床，洋坑、下猛坑、肖家地巖金礦點，三湖、南坑尾等8個金礦化點，及金富街、音山小型砂金礦床(點)[1]。筆者根據(jù)礦田地質(zhì)成果，總結(jié)了區(qū)域成礦地質(zhì)背景與成礦規(guī)律，預測找礦有利部位，為確定新的找礦靶區(qū)提供啟示。

1 礦田地質(zhì)特征

1.1 地層

泰寧何寶山金礦田出露地層有中元古代交溪(巖)組變質(zhì)巖基底及白堊紀沙縣組沉積巖蓋層*福建省閩北地質(zhì)大隊，福建省泰寧縣長興礦區(qū)金礦詳查地質(zhì)工作總結(jié)，2011。收稿日期：2016-02-04作者簡介：陳國建(1964-)，男，高級工程師，從事礦業(yè)和區(qū)域地質(zhì)工作。(圖1)。

交溪(巖)組:分布于礦田中部及南部，巖性為灰-深灰色厚層黑云二長變粒巖、角閃二長變粒巖夾深灰色薄層黑云石英片巖、黑云變粒巖。巖石普遍發(fā)生混合巖化，見有肉紅色花崗質(zhì)、長英質(zhì)脈體，其原巖為花崗閃長巖。巖石主量元素含量SiO270.2%～71.1%， K2O 1.7%～1.9%，( Na2O+K2O )4.0%～4.3%， Al2O311.6%～11.7%。屬鈣堿性，具過鋁質(zhì)特征。稀土元素表現(xiàn)為一定程度的輕重稀土分異，并有顯著的Eu負異常。稀土配分模式呈現(xiàn)左陡右緩略右傾的“V”曲線，為A型花崗巖的稀土配分模式。微量元素Rb、Th、La、Ce等相對富集，Ba、Ta、Nb、Sr等相對虧損，表明巖體產(chǎn)于島弧、陸弧環(huán)境中。據(jù)土壤微金分析結(jié)果統(tǒng)計，該地層Au平均含量為16.98×10-9，高出地殼豐度值5倍多，為該區(qū)金的礦源層之一，也是福建省重要的含金層位。

沙縣組：巖性為紫紅色粉砂巖、泥巖為主，夾砂礫巖、長石石英砂巖。

1.2 構造

自加里東期以來，泰寧何寶山地區(qū)經(jīng)歷了多期次的構造活動，形成了以斷裂構造為主，褶皺構造為輔的構造格局。構造變形具有早期韌性變形，晚期脆(韌)性擠壓、拉張和再擠壓的特征。褶皺構造分為加里東期、燕山早期、燕山晚期。斷裂構造發(fā)育，主要有北東、北北東、近南北、北西向4組，局部發(fā)育有近東西向斷裂。

北東向斷裂：屬崇安—石城深大斷裂的組成部分，主要發(fā)育于何寶山礦區(qū)和長興礦區(qū)，控制了何寶山礦區(qū)Ⅰ礦化帶及長興礦區(qū)Ⅰ、Ⅲ礦化帶的展布。斷裂出露長為0.86～2.1 km，寬為1～20 m, 呈近平行雁列狀分布，傾向北西，局部南東，傾角15°～60°，力學性質(zhì)為壓扭性。

北北東向斷裂：主要發(fā)育于梅橋南礦區(qū)，控制了區(qū)內(nèi)礦體的展布。斷裂帶長約1.5 km，寬5～20 m, 傾向北西，傾角45°～60°，力學性質(zhì)為壓扭性。

近南北向斷裂：主要發(fā)育于長興、五里亭及南坑尾礦區(qū)，控制了長興礦區(qū)Ⅱ礦化帶及五里亭、南坑尾礦區(qū)礦化帶的展布。斷裂出露長約2.2～7.5 km，寬3～50 m，傾向東，傾角40°～65°，斷裂具早期韌性變形和晚期脆性變形雙重特征。

北西向斷裂：主要發(fā)育于何寶山和梅橋北礦區(qū)，控制了何寶山礦區(qū)Ⅱ礦化帶及梅橋北礦區(qū)礦化帶的展布。斷裂長約6 km，傾向北東，傾角30°～50°。力學性質(zhì)早期為引張作用，晚期疊加擠壓剪切作用。

東西向斷裂：在何寶山及梅橋南礦區(qū)發(fā)育，為破礦斷裂，切錯了何寶山礦區(qū)Ⅱ礦化帶及梅橋南礦區(qū)8Au礦體。

1.3 侵入巖

礦田侵入巖分布廣泛，巖性主要為加里東期鉀長混合花崗巖、黑云母石英閃長巖，其次為燕山期黑云母鉀長花崗巖。其中，加里東期鉀長混合花崗巖為區(qū)內(nèi)金礦體主要貯礦圍巖。

1.3.1 加里東期侵入巖

黑云母石英閃長巖：分布于礦田中部。巖石呈淺灰白、深灰色，中細粒-中粗?；◢徑Y(jié)構，塊狀構造，主要礦物由斜長石(55%)、石英(15%)、黑云母(20%)及少量角閃石、鉀長石(<10%)組成。主量元素含量SiO258.7%～62.1%， K2O 2.6%～3.5%， Na2O+K2O 5.7%～6.7%， Al2O316%～18.2%，屬高鉀鈣堿性，具過鋁質(zhì)特征。稀土配分模式呈左陡右緩略右傾的“V”曲線，并有顯著的Eu負異常，為A型花崗巖的稀土分配模式。微量元素Rb、Th、La、Ce等相對富集，Ba、Ta、Nb、Sr等相對虧損。表明巖體可能產(chǎn)于島弧、陸弧環(huán)境中。

鉀長混合花崗巖：分布于礦田北部。巖石為淺灰白色、淺肉紅色，具明顯交代蠶食結(jié)構、交代蠕英結(jié)構，塊狀構造。主要礦物成分由鉀長石(35%～50%)，斜長石(5%～15%)、石英(20%～35%)、云母(10%～15%)組成。巖石主量元素含量SiO273.2%～76.8%， K2O 2.9%～4.3%， (Na2O+K2O)7.4%～8.6%， Al2O311.9%～14%，屬高鉀鈣堿性，具過鋁質(zhì)特征。稀土配分模式呈左陡右緩略右傾的“V” 曲線，并具弱Eu負異常，屬A型花崗巖稀土配分模式。微量元素Rb、Th、La、Ce等相對富集，Ba、Ta、Nb、Sr等相對虧損。樣品在A型花崗巖構造判別圖解中主要落入火山弧區(qū)域內(nèi)，表明花崗巖可能產(chǎn)于島弧、陸弧環(huán)境。據(jù)1∶5萬泰寧幅區(qū)調(diào)報告，該巖體中采集12件樣品，Au平均含量23.6×10-9，是地殼豐度值的5倍多。

1.3.2 燕山期黑云母鉀長花崗巖

分布在東部石壁坑以北一帶。巖石為灰白、淺肉紅色，中細?；◢徑Y(jié)構，塊狀構造。主要礦物成分為鉀長石(55%)、斜長石(5%～15%)、石英(25%～30%)、黑云母(5%～10%)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

泰寧何寶山金礦田由長興、何寶山、梅橋南、梅橋北、五里亭、南坑尾等多個礦床組成。金礦體地質(zhì)背景復雜，既有產(chǎn)在中元古代交溪(巖)組變質(zhì)巖中(如何寶山、梅橋南礦區(qū))，又有產(chǎn)于長興鉀長混合花崗巖體及交溪(巖)組內(nèi)(如長興、梅橋北、五里亭、南坑尾礦區(qū))，少量出現(xiàn)在黑云母石英閃長巖體內(nèi)(如五里亭礦區(qū))。礦體受南北向、北東向、北北東向、北西向斷裂控制，產(chǎn)狀變化較大[2]。礦石自然類型以構造蝕變巖型為主，其次為石英脈型。

2.1.1 長興礦區(qū)礦體特征

礦區(qū)劃分了3個礦化帶(圖2)。Ⅰ礦化帶位于礦區(qū)中部，圈定金礦體31個, 均貯存于鉀長混合花崗巖中。礦體受北東向斷裂控制，產(chǎn)狀為走向北東，傾向北西，傾角12°～50°，少數(shù)礦體傾角較陡達60°～80°。礦體長40～413 m，傾向延伸39～389 m，呈透鏡狀、不規(guī)則脈狀產(chǎn)出。單工程厚度0.81～12.27 m，Au平均品位1.00×10-6～13.5×10-6，礦石類型為構造蝕變巖型。

Ⅱ礦化帶位于礦區(qū)東部，圈定金礦體62個，北部礦體貯存于交溪(巖)組變質(zhì)巖中，南部礦體貯存于鉀長混合花崗巖中。礦體受近南北向斷裂控制，產(chǎn)狀為走向南北，傾向東，傾角31°～72°。礦體長40～440 m，傾向延伸6.7～711 m，單工程厚度0.82～14.60 m，Au平均品位1.00×10-6～35.20×10-6，礦石類型為構造蝕變巖型。

Ⅲ礦化帶位于礦區(qū)西部，圈定金礦體78個，大部分貯存于鉀長混合花崗巖中，少數(shù)貯存于交溪(巖)組變質(zhì)巖中。礦體受北東向斷裂控制，呈透鏡狀、不規(guī)則脈狀，長35～360 m，傾向延伸31～784 m。產(chǎn)狀為走向近南北-北東，傾向南東，傾角40°～61°。單工程厚度0.81～10.52 m, Au平均品位1.00×10-6～184×10-6，礦石類型為構造蝕變巖型。

2.1.2 何寶山礦區(qū)礦體特征

礦區(qū)圈定3個礦化蝕變帶(圖3)，均貯存于交溪(巖)組變質(zhì)巖中。其中，Ⅰ、Ⅲ蝕變帶走向北東，規(guī)模較小，含礦性較差。Ⅱ蝕變帶規(guī)模較大，北段呈北西向展布，延伸長約1 000 m，寬100～250 m；南段呈北北東-近南北向展布，延伸大于550 m，寬2～35 m。該帶含礦性好，圈定56個金礦體。其中以ⅡAu4礦體規(guī)模為最大，總體走向330°，傾向北東，傾角23°～47°。礦體長720 m，斜深53.0～561.0 m，單工程厚度0.81～8.23 m。Au平均品位1.00×10-6～21.57×10-6，礦石類型為構造蝕變巖型。

2.1.3 五里亭礦區(qū)礦體特征

礦區(qū)共圈定金礦體4個。ⅠAu1、ⅠAu2礦體貯存于中元古代交溪(巖)組構造破碎帶中，ⅡAu1、ⅡAu2礦體貯存于黑云母石英閃長巖與斷裂接觸構造帶和黑云母石英閃長巖體中。礦體受斷裂構造控制，呈透鏡狀，長約120～505 m，單工程礦體厚度0.68～4.12 m，Au平均品位1.22×10-6～16.72×10-6。礦體走向近南北向-北北東向，傾向東或南東，局部近地表往北西陡傾，傾角58°～85°。礦石類型為構造蝕變巖型和石英脈型。

2.2 礦石結(jié)構構造

礦石主要有自形-半自形粒狀、他形粒狀(照片1)、不規(guī)則粒狀、聚粒鑲嵌、碎裂結(jié)構(照片2)，偶見包含、交代殘余結(jié)構。礦石有斑點狀-斑雜狀、塊狀、不規(guī)則脈狀、團塊狀、脈狀-網(wǎng)脈狀、浸染狀、細脈浸染狀構造等。

2.3 礦石礦物特征及圍巖蝕變類型

金屬礦物有銀金礦、自然金、黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、赤鐵礦、磁黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、斑銅礦、輝銅礦、銅藍等。脈石礦物有石英、絹云母、條紋長石、微斜長石、鈉長石、云母、綠泥石、方解石等。

圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、硅化、絹云母化，局部可見黃銅礦化、碳酸鹽化和綠泥石化等。其中黃鐵礦化與金礦化最為密切，在構造蝕變破碎帶中常見[3]。

3 成礦規(guī)律

3.1 礦床空間展布規(guī)律

礦田內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的何寶山、長興、梅橋南等中小型金礦床及外圍分布的數(shù)十個礦床(點)均分布在坳上—南溪和南山下—葉家2條北東向深大斷裂之間的中生代火山構造洼地中，沿北東向斷裂帶呈線性展布。2條深大斷裂的北東向、近南北向及北西向次級斷裂是金礦床(點)的主要容礦和導礦構造。

3.2 成礦作用

何寶山金礦田的金成礦作用與長興鉀長混合花崗巖體密切相關[4-7]，加里東晚期鉀長混合花崗巖和黑云母石英閃長巖的侵入活動促進了金礦床成礦物質(zhì)的遷移和富集, 持續(xù)大規(guī)模的巖漿活動還形成了穿插于巖體中的各類小巖體和巖脈。印支晚期-燕山早期的構造-巖漿活動對早期形成的成礦物質(zhì)的富集進行了改造和疊加[8]。因此，何寶山金礦田的成礦作用具有多期次、多階段的特點。

3.3 成礦時代

礦體中的蝕變礦物絹云母K-Ar同位素測年數(shù)據(jù)為180～224.94 Ma[9]，含金石英脈的石英39Ar-40Ar同位素測年數(shù)據(jù)為195.1 Ma[10]，表明該區(qū)金礦主要成礦時代應在印支晚期-燕山早期。

3.4 成礦物質(zhì)來源

何寶山礦田交溪(巖)組變質(zhì)巖中Au平均含量為16.98×10-9，加里東期混合花崗巖中Au平均含量為23.6×10-9，均高于地殼豐度值5倍多，為成礦物質(zhì)Au的主要來源之一。根據(jù)礦田內(nèi)17件金屬硫化物樣品(黃銅礦、黃鐵礦)統(tǒng)計，其δ34S值為3.3‰～5.9‰，平均值為4.0‰，數(shù)據(jù)分布比較集中，變化范圍較窄，具有均一化程度高的特點，指示S與深部巖漿作用關系密切。何寶山礦田10件石英礦物樣品的δDV-SMOW值為-72‰～-93‰，δ18OH2O值為2.9‰～3.0‰，同位素投影圖(圖4)中，投影點分布于巖漿水左側(cè)，顯示流體來源于巖漿水和大氣降水的混合作用。

3.5 礦床成因探討

何寶山礦田位于崇安—石城斷裂帶中段，金礦體受斷裂構造控制。金礦成礦物質(zhì)主要來源于基底變質(zhì)巖及長興鉀長混合花崗巖巖體，加里東晚期區(qū)域變質(zhì)作用、巖漿熱液活動為金礦化提供了熱源和流體。印支-燕山期的構造-巖漿活動對前期富集的成礦物質(zhì)進行了改造、疊加，巖漿熱液后期由于大氣降水的大量參與，成礦作用逐漸過渡到低溫熱液期。認為礦床成因類型為中低溫巖漿熱液型。

4 找礦標志及找礦預測

4.1 找礦標志

(1)交溪(巖)組變粒巖及加里東期混合花崗巖是區(qū)內(nèi)含礦巖性層，其出露地段為金礦找礦遠景區(qū)。

(2)北東向、近南北向、北西向斷裂控制了區(qū)內(nèi)礦體分布，其發(fā)育地段是尋找金礦體的有利部位；礦區(qū)多期次構造疊加、弧形斷裂拐彎處是尋找厚大礦體的有利部位。

(3)巖石絹云母化、硅化、黃鐵礦化蝕變組合帶是重要的找礦標志。

(4)金礦化與硅化有密切關系，微地貌上顯示出的陡坎、峭壁等正地形，是硅化蝕變帶典型地貌標志，可作為尋找礦體露頭的間接標志。

(5)前人采礦遺跡(老硐、廢礦渣)的分布范圍大體可確定礦體位置，為直接和間接找礦標志。

4.2 找礦預測

(1)根據(jù)區(qū)內(nèi)礦化蝕變的規(guī)模和強度，以及探獲的一批中、小型礦床(點)，判斷該區(qū)有燕山期侵入的隱伏巖體為成礦提供了豐富的熱源，因此，礦田深部具有很大的找礦潛力。如礦田北部長興礦區(qū)Ⅰ、Ⅲ 礦化帶通過ZKA02驗證，在混合花崗巖及深部變質(zhì)巖中見一層金礦體，真厚度為0.97 m，Au品位為3.78×10-6，顯示了較好的深部找礦信息，其可能成為區(qū)內(nèi)第二個找礦空間。長興礦區(qū)Ⅱ礦化帶控礦斷裂長約5 km，已在北部長興、中部下猛坑、南部五里亭發(fā)現(xiàn)金礦體，深部控制較淺，仍有較大的找礦空間。

(2)區(qū)內(nèi)斷裂構造發(fā)育，早期以韌性變形為主、晚期以脆性變形為主?，F(xiàn)區(qū)內(nèi)礦體均為脆性斷裂控制，是否存在韌性斷裂控制的金礦有待進一步驗證，尤其是廣泛出露變質(zhì)巖的何寶山礦區(qū)深部，應注意尋找韌性剪切帶型金礦。

(3)梅橋北、南坑尾、五里亭礦區(qū)地質(zhì)勘查工作程度較低，成礦地質(zhì)背景與長興、何寶山礦區(qū)極為相似，具有較大的找礦潛力。

5 結(jié)論

(1)何寶山金礦田的金成礦作用具有多期次的特點，加里東晚期和印支-燕山期的巖漿熱液活動促使了成礦物質(zhì)的富集和后期疊加改造。成礦物質(zhì)來自深部，成礦流體在演化后期混入了大氣降水。

(2)礦田內(nèi)的成礦事件受巖漿巖-地層-構造耦合控制，巖漿活動提供了成礦流體和熱源，地層提供了部分Au礦源，是貯礦圍巖之一，構造斷裂帶則為礦體的形成提供了導礦和容礦的空間。

(3)礦田深部可能存在燕山期侵入的隱伏巖體，為成礦提供了豐富的熱源，因此，礦田深部具有很大的找礦潛力。

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